JP2009247935A - 浸漬型膜分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反応槽からの引き上げおよび処理槽への設置が容易であり、メンテナンス性が良好な浸漬型膜分離装置を目的とする。
【解決手段】被処理水を貯留する反応槽３０（処理槽）内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する分離膜モジュール１１と、分離膜モジュール１１を支持する支持体１２とを備えた分離膜ユニット１３と、分離膜モジュール１１の下方に配置される散気手段１５と、分離膜ユニット１３の側方に、反応槽３０（処理槽）の底面３０ａに接触することなく配置される整流板１８とを有し、分離膜ユニット１３は、整流板１８に対し、独立して引き上げ可能とされていることを特徴とする浸漬型膜分離装置１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理水を貯留する処理槽内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する浸漬型膜分離装置に関する。

従来、活性汚泥や凝集汚泥などを含む被処理水を濾過するために、被処理水を貯留する処理槽内に、浸漬型膜分離装置を浸漬設置する方法が用いられている。この方法は、設備がコンパクトである、得られる処理水が清澄である、濃縮槽が不要である、また活性汚泥を処理槽内に高濃度に保持し、高い処理効率が得られるなど、多数のメリットを有する優れた技術である。

代表的な従来の浸漬型膜分離装置の構成を図７に示す。従来の浸漬型膜分離装置１００は、上下が開口したケーシング１０２内に、複数の分離膜モジュール１０１が支持された分離膜ユニット１０３と、分離膜モジュール１０１の下方に設けられた散気手段１０４とで概略構成され、処理槽２００内に浸漬設置されている。

分離膜モジュール１０１には、濾過水吸引配管（不図示）が接続されている。この濾過水吸引配管に対する吸引ポンプによる負圧、またはサイフォンによる自然水頭によって、分離膜を透過した濾過水が、濾過水吸引配管を流れて回収される。

散気手段１０４は、処理槽２００内の被処理水に曝気空気を供給する。この曝気空気によって被処理水にエアリフト上昇流が生起し、分離膜モジュール１０１の分離膜表面にせん断力が加えられる。このせん断力によって、分離膜モジュール１０１の分離膜表面への汚泥の堆積が抑制され、分離膜の詰まりが抑制される（エアスクラビング洗浄）。

なお、前記エアリフト上昇流は、ケーシング１０２によってその流路が制限されることで、分離膜モジュール１０１の分離膜表面に、効率的にせん断力を加えることができる。このようなケーシングを備えた浸漬型膜分離装置としては、例えば、特許文献１に、上下が開口したケーシング内に平膜モジュールが支持された浸漬型膜分離装置が開示されている。また、特許文献２には、上下が開口したケーシング内に中空糸膜モジュールが支持された浸漬型膜分離装置が開示されている。

ところで、分離膜モジュール１０１の分離膜表面には、エアリフト上昇流によって除去しきれない汚泥が、運転時間の経過とともに徐々に堆積される。そこで、通常は、濾過水吸引配管を通じて酸化剤や酸を含む薬液を分離膜モジュール１０１に注入し、分離膜モジュール１０１の分離膜表面を洗浄する（インライン洗浄）。
また、分離膜表面への汚泥の堆積が著しい場合は、図８に示すように、分離膜ユニット１０３を処理槽２００から引き上げて、薬液槽（不図示）に浸漬する（浸漬洗浄）。さらに、分離膜表面に汚泥が強固に固着している場合は、物理的な洗浄（ジェット洗浄など）を行う。なお、散気手段１０４においても、分離膜モジュール１０１と同様に、汚泥が堆積して詰まりが生じるので、ジェット洗浄や浸漬洗浄を行うことがある。

また、分離膜モジュール１０１の分離膜は５年〜１０年程度で劣化するため、その都度、分離膜ユニット１０３を処理槽２００外に引き上げて、分離膜モジュール１０１を交換する必要がある。
このように、メンテナンスのためには、分離膜ユニット１０３を処理槽２００外に度々引き上げる必要がある。
特開平７−２７５６６９号公報 特開平９−２７６６６９号公報

しかしながら、従来の浸漬型膜分離装置は、膜モジュールをケーシングで支持した分離膜ユニットであるため、膜ユニットの質量が膜モジュールの質量にケーシングの質量を加えた重量物となり、処理槽からの分離膜ユニットの引き上げ、および処理槽への分離膜ユニットの設置に多大な労力がかかるという問題があった。また、特許文献１、２に開示された浸漬型膜分離装置の分離膜ユニットは、上下のみが開口したケーシングに分離膜モジュールを支持した構成であるため、分離膜モジュールの物理的な洗浄や交換を、分離膜ユニットの上下開口部から、またはケーシングを解体してから行う必要があり、メンテナンスが煩雑になるという問題があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、処理槽からの引き上げおよび処理槽への設置が容易であり、メンテナンス性が良好な浸漬型膜分離装置を目的とする。

前記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）被処理水を貯留する処理槽内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する分離膜モジュールと、該分離膜モジュールを支持する支持体とを備えた分離膜ユニットと、
前記分離膜モジュールの下方に配置される散気手段と、
前記分離膜ユニットの側方に、前記処理槽の底面に接触することなく配置される整流板とを有し、
前記分離膜ユニットは、前記整流板に対し、独立して引き上げ可能とされていることを特徴とする浸漬型膜分離装置。
（２）前記分離膜モジュールが、中空糸膜モジュールであることを特徴とする（１）に記載の浸漬型膜分離装置。
（３）前記散気手段が、前記分離膜ユニットに支持されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の浸漬型膜分離装置。
（４）前記処理槽内に、前記分離膜ユニットを所定の位置に誘導するガイド手段を有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の浸漬型膜分離装置。
（５）前記整流板が、前記ガイド手段によって支持されていることを特徴とする（４）に記載の浸漬型膜分離装置。
（６）複数の前記分離膜ユニットが整流板を共用して浸漬設置されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の浸漬型膜分離装置。

本発明の浸漬型膜分離装置は、処理槽からの引き上げおよび処理槽への設置が容易であり、メンテナンス性が良好である。

以下、本発明の浸漬型膜分離装置について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態例の浸漬型膜分離装置１０は、被処理水を貯留する反応槽３０内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する複数の分離膜モジュール１１と、分離膜モジュール１１を支持する支持体１２とを備えた分離膜ユニット１３と、分離膜ユニット１３の側方に、処理槽３０の底面３０ａに接触することなく配置される整流板１８とを有している。分離膜モジュール１１には、濾過水が流れる濾過水吸引配管１４と、反応槽３０内に曝気空気を供給する曝気空気供給配管１６とが接続されている。濾過水吸引配管１４には、分離膜モジュール１１に吸引圧力をかける吸引ポンプ２０と、吸引圧力を検出する吸引圧力計２１とが備えられている。曝気空気供給配管１６には、曝気空気を供給するブロア２２と、ブロア２２からの曝気空気の流量を調整する流量調節手段２３が備えられている。また、反応槽３０には、分離膜ユニット１３を所定の位置に誘導するガイドレール１７が設置されており、整流板１８はガイドレール１７に固定されている。
なお、この実施形態例では、反応槽３０内に１台の膜ユニット１３を備えた浸漬型膜分離装置１０を示している。また、図１では、分離膜ユニット１３の前方および後方の整流板の図示を省略している。

反応槽３０は、浸漬型膜分離装置１０が浸漬設置される処理槽の一例であり、活性汚泥による被処理水の微生物処理を行う槽である。反応槽３０は、コンクリート、鋼材などで構成され、屋内または屋外に設けられている。反応槽３０内に貯留される被処理水には、汚泥濃度として、５０００〜２００００ｍｇ／Ｌ程度の活性汚泥が保持されている。

分離膜ユニット１３は、複数の分離膜モジュール１１が所定の間隔を有して支持体１２に支持されたものであり、整流板１８に対し、独立して反応槽３０から引き上げ可能とされている。分離膜モジュール１１は、分離膜モジュール１１の上方、下方、および側方を概ね露出させた状態で支持体１２に支持されている。

分離膜モジュール１１は、中空糸膜１１ａと、中空糸膜１１ａの一方端（上端部）に設けられた上部固定部材１１ｂと、中空糸膜１１ａの他方端（下端部）に設けられた下部固定部材１１ｃとで概略構成された中空糸膜モジュールである。

中空糸膜１１ａは、複数の中空糸を長さ方向の両端で束ねたものであり、その上端部は、中空糸の中空孔が開口した状態とされ、中空糸膜１１ａの下端部は、接着剤の浸漬などで中空孔が塞がれた状態とされている。

中空糸膜１１ａに束ねられる中空糸の本数は、用いられる中空糸の種類、所望とする濾過能力などによって適宜決定される。また、中空糸膜１１ａに束ねられる中空糸の長さは、反応槽３０の深さ、所望とする濾過能力、取り扱い性などを考慮して適宜決定される。
中空糸膜１１ａの材質としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）中空糸膜、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）中空糸膜、ポリスルフォン（ＰＳ）中空糸膜、ポリエチレン（ＰＥ）中空糸膜などが挙げられる。中でも、酸、アルカリに対する耐久性に優れたポリフッ化ビニリデンが好ましい。

上部固定部材１１ｂ内には、中空糸膜１１ａの中空孔に連通し、中空孔内を流れてきた濾過水が合流する濾過水回収部（不図示）が設けられている。また、上部固定部材１１ｂには、該濾過水回収部に連通し、濾過水を分離膜モジュール１１外に導出する濾過水吸引配管１４が接続されている。

分離膜モジュール１１の下方には、被処理水中に曝気空気を供給する散気手段１５が配置されている。散気手段１５には、曝気空気供給配管１６が接続されている。なお、この実施形態例において、散気手段１５は分離膜ユニット１３に支持されている。
散気手段１５としては特に限定されないが、例えば複数の放出孔が周面に穿設された中空パイプなどが挙げられる。

濾過水吸引配管１４としては、金属製配管、合成樹脂製配管、およびそれらの配管を適宜組み合わせたものが挙げられる。なお、濾過水吸引配管１４は、後述する分離膜ユニット１３を反応槽３０外に引き上げてメンテナンスを行う際、分離膜ユニット１３の引き上げに支障をきたさぬよう、濾過水吸引配管１４の所望の箇所で切り離し可能とされていてもよく、濾過水吸引配管１４に可撓性を有する配管を用いることによって、引き上げられる分離膜ユニット１３に追随可能としてもよい。

曝気空気供給配管１６としては、金属製配管、合成樹脂製配管、およびそれらの配管を適宜組み合わせたものが挙げられる。なお、曝気空気供給配管１６は、後述する分離膜ユニット１３を反応槽３０外に引き上げてメンテナンスを行う際、分離膜ユニット１３の引き上げに支障をきたさぬよう、曝気空気供給配管１６の所望の箇所で切り離し可能とされていてもよく、曝気空気供給配管１６に可撓性を有した配管を用いることによって、引き上げられる分離膜ユニット１３に追随可能としてもよい。

支持体１２は、棒状の部材を組み合わせて概略構成されている。また、支持体１２は、分離膜モジュール１１を支持するホルダー１２ａと、ガイドレール１７との係合を行う係合部１２ｂとを有している。この実施形態例において、係合部１２ｂには、ガイドレール１７を通すための係合孔１２ｃが形成されている。なお、係合孔１２ｃの形状は特に限定されず、ガイドレール１７の太さや形状に合わせて適宜決定される。
複数の分離膜モジュール１１は、所望の間隔を有して設置されたホルダー１２ａに取付けられ、分離膜モジュール１１の上方、下方、および側方が露出した状態で支持体１２に着脱自在に支持されている。
支持体１２を構成する部材の材質としては特に制限は無いが、支持体１２は後述する浸漬洗浄で酸化剤を含む薬液に浸漬されるため、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）や、ＡＢＳ樹脂など、耐腐食性の高い材質であることが好ましい。
ホルダー１２ａには、分離膜モジュール１１の脱落を防止する脱落防止機構が設けられていてもよい。

ガイドレール１７は、分離膜ユニット１３を所定の位置に誘導するガイド手段として、反応槽３０に設置されている。ガイドレール１７は、分離膜ユニット１３が被処理水中に浸漬設置された状態において、支持体１２の係合部１２ｂに設けられた係合孔１２ｃに通されている。
ガイドレール１７としては、パイプ、アングル、Ｈ鋼などが挙げられる。なお、ガイドレール１７の上端１７ａは、その位置を容易に視認できるよう、被処理水の水面Ａより上に位置していることが好ましい。

整流板１８は、ガイドレール１７に溶接やボルトなどで接続され、分離膜ユニット１３の側方に、反応槽３０の底面３０ａに接触することなく配置されている。整流板１８の配置についてより詳しくは、運転時の曝気により生起されるエアリフト上昇流の流れを妨げないように、整流板１８の上端１８ａと被処理水の水面Ａとの間、および整流板１８の下端１８ｂと反応槽３０の底面３０ａとの間に、所望の間隔を有して反応槽３０内に配置されている。なお、整流板１８は、従来の浸漬型膜分離装置におけるケーシングと同様に、散気手段から放出される曝気空気によって被処理水に生起されたエアリフト上昇流の流路を制限するためのものである。
整流板１８を構成する部材の材質としては特に制限はなく、ステンレスなどの金属、合成樹脂などが挙げられるが、整流板１８は酸化剤に直接接することがないので、鉄などの鋼材に樹脂塗料でコーティングしたものであってもよい。

次に、図１、２を参照しながら、浸漬型膜分離装置１０の運転およびメンテナンスについて説明する。
浸漬型膜分離装置１０の運転は、図１に示すように、ガイドレール１７と係合部１２ｂとが係合され、反応槽３０内の被処理水中に浸漬設置された状態で、吸引ポンプ２０による吸引圧力（負圧）を、濾過水吸引配管１４を通じて分離膜モジュール１１に付与することで行われる。これにより、中空糸膜１１ａを透過した濾過水は、負圧によって中空孔内を上昇し、上部固定部材１１ｂ内の濾過水回収部（不図示）に達する。次いで、濾過水は吸引ポンプ２０による吸引圧力によって濾過水吸引配管１４を流れ、分離膜モジュール１１外に導出される。このように分離膜モジュール１１から導出された濾過水は、水質が極めて良好であるから、再利用することもできる。

浸漬型膜分離装置１０の運転時には、前述した分離膜モジュール１１への吸引圧力の付与とともに、被処理水中への曝気空気の供給が行われる。曝気空気はブロア２２から送られ、流量調整手段２３によって流量が調整された上で、曝気空気供給配管１６内を流れる。そして、曝気空気は、散気手段１５から被処理水中に細かい気泡となって放出される。

被処理水中に放出された曝気空気は、水面Ａに向かって上昇する。この曝気空気によって、被処理水中にエアリフト上昇流が生起される。エアリフト上昇流によって上昇する被処理水が中空糸膜１１ａの周囲を通過する際に、中空糸膜１１ａにせん断力が加えられる。
このように、被処理水中に曝気空気が供給されることで、微生物処理に必要な酸素が供給されるとともに、中空糸膜１１ａに対するエアスクラビング洗浄が行われる。このエアスクラビング洗浄によって、中空糸膜１１ａの膜表面への汚泥の堆積が抑制される。

なお、エアリフト上昇流によって水面Ａ付近まで上昇した被処理水は、整流板１８の上端１８ａと被処理水の水面Ａとの間を通り抜けた後、下降流となって反応槽３０の底面３０ａに向かって流れる。そして、底面３０ａ付近まで下降した被処理水は、整流板１８の下端１８ｂと底面３０ａとの間を通り、再びエアリフト上昇流によって上昇する。このように、反応槽３０内の被処理水が撹拌されることで、微生物処理が促進されるとともに、エアスクラビング洗浄が効率的に行われる。

ここで、反応槽３０を上面から見たときの整流板１８で囲われた部分の面積は、反応槽３０の底面積に対して１／２以下であることが好ましい。整流板１８で囲われた部分の面積が、反応槽３０の底面積に対して１／２を超えると、曝気空気によって反応槽３０内に生起されるエアリフト上昇流および下降流の流速が鈍化する傾向にあり、分離膜に対する洗浄効果、および被処理水の撹拌効果が低下する恐れがある。

前記エアスクラビング洗浄によって、中空糸膜１１ａの膜表面への汚泥の堆積は抑制される。しかし、反応槽３０の運転が長期間に及ぶと、中空糸膜１１ａの膜表面に汚泥が徐々に堆積され、中空糸膜１１ａが目詰まりを起こしやすくなる。そこで、エアスクラビング洗浄に加えて、分離膜モジュール１１に薬液を注入するインライン洗浄、分離膜ユニット１３を薬液に浸漬する浸漬洗浄、分離膜モジュール１１に対するジェット洗浄などが行われる。

インライン洗浄は、濾過水の回収を一時停止して、濾過水吸引配管１４を通じて、濾過水の流れ方向と逆方向に、分離膜モジュール１１に酸化剤や酸を含む薬液を注入し、中空糸膜１１ａの膜表面を洗浄する方法であり、中空糸膜１１ａへの汚泥の堆積が軽度の場合に行われる。なお、前記薬液としては、膜表面への堆積物が有機物によるものである場合に、主に次亜塩素酸ナトリウム溶液が用いられ、膜表面への堆積物が無機物による場合に、シュウ酸、クエン酸、塩酸などの酸溶液が用いられる。

浸漬洗浄は、分離膜ユニット１３を反応槽３０から引き上げた後、酸化剤や酸を含む薬液で満たされた薬液槽（不図示）に分離膜ユニット１３を浸漬する方法であり、中空糸膜１１ａへの汚泥の堆積が多い場合に行われる。なお、薬液槽で使用する薬液としては、膜表面への堆積物が有機物によるものである場合に、主に次亜塩素酸ナトリウム溶液などの酸化剤溶液が用いられ、膜表面への堆積物が無機物による場合に、シュウ酸、クエン酸、塩酸などの酸溶液が用いられる。

ジェット洗浄は、分離膜ユニット１３を反応槽３０から引き上げて、中空糸膜１１ａに水を噴射して汚泥を除去する物理的な洗浄方法であり、中空糸膜１１ａの膜表面に汚泥が強固に固着している場合に行われる。
なお、これらの洗浄は、定期的に実施してもよく、汚泥の堆積状況を目視観察する、または吸引圧力計２１により検出される吸引圧力の上昇などを目安に適宜実施してもよい。

ところで、中空糸膜１１ａが劣化した場合、分離膜ユニット１３を反応槽３０から引き上げて、分離膜モジュール１１を交換する。
また、浸漬型膜分離装置の運転時間の経過とともに、散気手段１５にも汚泥が徐々に堆積し、詰まりが生じる。散気手段１５に詰まりが生じると、曝気空気の放出に偏りが生じて、中空糸膜１１ａの膜表面の洗浄効果が十分に得られなくなるので、分離膜ユニット１３を反応槽３０から引き上げて、中空糸膜１１ａの膜表面と同様に、浸漬洗浄、ジェット洗浄などのメンテナンスを行う。

反応槽３０からの分離膜ユニット１３の引き上げの方法としては、不図示のチェーンブロックやクレーンで分離膜ユニット１３を引き上げる方法が用いられる。引き上げの際、分離膜ユニット１３は、ガイドレール１７をガイドとして引き上げられる。すなわち、分離膜ユニット１３は、係合部１２ｂがガイドレール１７に沿ってスライドすることで、図２に示すように、反応槽３０から略鉛直に引き上げられる。引き上げられた分離膜ユニット１３は、浸漬洗浄を行う薬液槽（不図示）、または他のメンテナンスを行う位置（不図示）に設置される。

分離膜ユニット１３に対するメンテナンスを行った後、分離膜ユニット１３をチェーンブロックやクレーンによって、図２に示すように、反応槽３０の上方に移動する。そして、分離膜ユニット１３を略鉛直に引き下げて、支持体１２の係合部１２ｂに設けられた係合孔１２ｃにガイドレール１７を通す。さらに分離膜ユニット１３を引き下げることで、係合部１２ｂがガイドレール１７に沿ってスライドし、分離膜ユニット１３は反応槽３０内の所定の位置に誘導され、図１に示すように、被処理水中に浸漬設置される。以上のようにして、反応槽３０からの分離膜ユニット１３の引き上げ、分離膜ユニット１３のメンテナンス、および反応槽３０への分離膜ユニット１３の浸漬設置が行われる。

以上説明した本発明の浸漬型膜分離装置１０においては、分離膜モジュール１１と、分離膜モジュール１１を支持する支持体１２とを備えた分離膜ユニット１３が、整流板１８に対し、独立して反応槽３０から引き上げ可能とされている。このように、浸漬型膜分離装置１０は、分離膜ユニット１３が反応層３０内に引き上げ可能に浸漬設置され、かつ整流板１８（従来の浸漬型膜分離装置のケーシングに相当）は分離膜ユニット１３の構成に含まれない。したがって、本発明の浸漬型膜分離装置１０は、分離膜ユニット１３が軽量であり、反応槽３０からの分離膜ユニット１３の引き上げ、および反応槽３０への分離膜ユニット１３の設置が容易である。本発明の浸漬型膜分離装置１０は、従来の浸漬型膜分離装置に比べて、分離膜ユニットを１／２〜１／３程度に軽量化することが可能である。

また、浸漬型膜分離装置１０は、分離膜ユニット１３にケーシングが無いので、分離膜ユニット１３を、支持体１２に分離膜モジュール１１の上方、下方、および側方が露出して支持されたものとすることができ、分離膜ユニット１３を反応槽３０から引き上げた際に、分離膜モジュール１１の上方、下方、および側方が露出した状態とすることができる。これにより、浸漬型膜分離装置１０は、分離膜モジュール１３の引き上げ後、迅速かつ容易に中空糸膜１１ａの洗浄作業や分離膜モジュール１１の交換作業を行うことができ、メンテナンス性が良好である。

なお、浸漬型膜分離装置１０では、分離膜モジュール１１を中空糸膜モジュールとしている。中空糸膜モジュールであれば、分離膜モジュール１台あたりの膜面積が数十ｍ^２程度と大きく、被処理水の透過能力に優れている。したがって、分離膜ユニット１台に対して搭載される中空糸膜モジュールの台数が少なくて済み、中空糸膜モジュールの台数が少ない分、洗浄や交換作業に要する時間を短縮でき、メンテナンス性がさらに良好となる。

また、浸漬型膜分離装置１０では、散気手段１５が分離膜ユニット１３に支持されている。したがって、分離膜ユニット１３の引き上げの際には、散気手段１５も付随して引き上げられる。これにより、分離膜ユニット１３と散気手段１５とを夫々引き上げる必要がなく、中空糸膜１１ａと同時に散気手段１５の洗浄を行うことができ、メンテナンス性がさらに良好となる。

また、浸漬型膜分離装置１０では、反応槽３０内に、分離膜ユニット１３を所定の位置に誘導するガイド手段（ガイドレール１７）が設置されている。このガイドレール１７をガイドとして、反応槽３０からの分離膜ユニット１３の引き上げ、および反応槽３０への分離膜ユニット１３の設置が行われるので、分離膜ユニット１３を所定の位置に迅速かつ確実に設置できるとともに、反応槽３０内での分離膜ユニット１３の転倒や、分離膜ユニット１３の引き上げまたは設置の際に、他の部材との接触・衝突によって分離膜が破損するなどのトラブルを低減することができる。したがって、分離膜ユニット１３の引き上げおよび設置がさらに迅速かつ容易に行える。

また、浸漬型膜分離装置１０では、整流板１８がガイド手段（ガイドレール１７）によって支持されているので、整流板１８の強度が増し、整流板１８にたわみなどが生じにくい。また、整流板１８はガイドレール１７の補強の役割を果すので、分離膜ユニット１３との接触・衝突などによってガイドレール１７が変形する可能性を低減できる。このため、ガイドレール１７および整流板１８は、その形状を安定して維持することができる。以って、分離膜ユニット１３の引き上げおよび設置の際の安定性が増し、分離膜ユニット１３の引き上げおよび設置をさらに迅速かつ容易に行える。

また、浸漬型膜分離装置１０では、分離膜モジュールとして中空糸膜モジュールの他に、平膜モジュール、チューブラーモジュールなどを用いてもよい。中空糸膜モジュールであれば、平膜モジュール、チューブラーモジュールの膜面積が数ｍ^２程度であるのに比べて、分離膜モジュール１台あたりの膜面積が数十ｍ^２程度と大きく、被処理水の透過能力を優れたものとすることができる。

また、浸漬型膜分離装置１０では、分離膜モジュール１１に負圧をかけて濾過水を得る構成としたが、本発明はこれに限らず、サイフォンによる自然頭流によって、濾過水を得る構成としてもよい。

また、浸漬型膜分離装置１０では、支持体１２に設けられた係合部１２ｂの係合孔１２ｃにガイドレール１７を通す構成で、ガイドレール１７を分離膜ユニット１３のガイド手段としているが、本発明はこれに限らず、他の形状・機構で、分離膜ユニット１３がガイドレール１７に沿って可動できるものであってもよい。例えば、ガイド手段にＨ鋼を使用し、該Ｈ鋼の溝に係合可能なように、支持体に棒状の係合部を設け、Ｈ鋼の溝に棒状の係合部を係合させる、またはガイド手段をアングルとして、このアングルに沿ってスライドする支持体の構造を有した分離膜モジュールなどが挙げられる。

また、浸漬型膜分離装置１０では、整流板１８をガイドレール１７に固定したが、整流板１８は分離膜ユニット１３と独立して反応槽３０内に固定されていればよいので、ガイドレール１７とは別の支持部材を用いて反応槽３０内に固定されていてもよい。

また、上述の実施形態例では、活性汚泥法による被処理水の微生物処理を行う反応槽３０に、浸漬型膜分離装置１０を浸漬設置した例を示したが、これに限らず、懸濁物質の除濁を目的とした膜濾過を行う処理槽、または凝集膜濾過を行う処理槽に、浸漬型膜分離装置１０を浸漬設置してもよい。

ところで、従来の浸漬型膜分離装置において、反応槽内に複数の分離膜ユニットが配置された浸漬型膜分離装置の場合、図９に示すように、個々の分離膜ユニット１０３毎に、膜モジュール１０１をケーシング１０２（整流板１８に相当する。）で囲う構成のため、浸漬型膜分離装置の組み立て時にケーシング用の板材が大量に必要となり、設置コストが増大する。

本発明の浸漬型膜分離装置において、反応槽内に複数の分離膜ユニットが配置された浸漬型膜分離装置の場合、分離膜ユニット１台毎を整流板で囲う構成としても構わないが、図３に示すように、複数の分離膜ユニットが整流板１８を共用して設置されている浸漬型膜分離装置５０であってもよい。浸漬型膜分離装置５０は、反応槽３００に引き出し可能に浸漬設置された５台の分離膜ユニット５１と、反応槽３００に接地固定され、分離膜ユニット５１を所定の位置に誘導するガイド手段５３（アングル）と、ガイド手段５３に接続され、分離膜ユニット５１の側方に配置される整流板１８とを有している。この実施形態例では、外周を囲う整流板１８を共用しているとともに、５台の分離膜ユニット５１間の整流板を省略している。これにより、浸漬型膜分離装置の組み立て時に必要となるケーシング用の板材の量を節約でき、浸漬型膜分離装置の設置コストを低減できる。

さらに、本発明においては、図４のように、反応槽３００の２壁面を整流板の代わりとした浸漬型膜分離装置６０であってもよく、さらに図５のように、反応槽３００の３壁面を整流板の代わりとした浸漬型膜分離装置７０であってもよい。浸漬型膜分離装置６０、７０では、ケーシング用の板材の量がさらに節約されているので、浸漬型膜分離装置の設置コストをさらに低減できる。ここで、浸漬型膜分離装置５０、６０、７０において、複数の分離膜ユニット５１は個別に引き上げ可能である。
なお、浸漬型膜分離装置５０、６０、７０では、説明の都合上、散気手段、分離膜ユニットの分離膜モジュールおよび支持体、各種配管などの図示を省略している。また、浸漬型膜分離装置５０、６０、７０では、５台の分離膜ユニット５１が備えられているが、台数はこれに制限されるものではない。

本発明の浸漬型膜分離装置は、処理槽（反応槽）からの引き上げおよび処理槽への設置が容易であり、メンテナンス性が良好である。
さらに、本発明の浸漬型膜分離装置は、浸漬型膜分離装置が複数の分離膜ユニットを備える場合、設置コストを低減できる。

本発明の浸漬型膜分離装置は、工場や商業施設などに設けられる排水処理用の処理槽内に好適に設置される。本発明の浸漬型膜分離装置を設置した処理槽は、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ）に好適に用いられ、被処理水に含まれる有機物を、活性汚泥を用いた微生物処理によって効率的に分解できるとともに、清澄な濾過水を効率的に得られる。

本発明の一実施形態例の浸漬型膜分離装置において、分離膜ユニットを反応槽内に浸漬設置した状態を示す側面図である。 図１の分離膜ユニットを反応槽から引き上げた状態を示す側面図である。 本発明の他の実施形態例の浸漬型膜分離装置を示す上面図である。 本発明の他の実施形態例の浸漬型膜分離装置を示す上面図である。 本発明の他の実施形態例の浸漬型膜分離装置を示す上面図である。 従来の浸漬型膜分離装置を示す上面図である。 従来の浸漬型膜分離装置における分離膜ユニットを反応槽内に浸漬設置した状態を示す側面図である。 図７の浸漬型膜分離装置において、分離膜ユニットを反応槽外に引き上げた状態を示す側面図である。

符号の説明

１０、５０、６０、７０ 浸漬型膜分離装置
１１ 分離膜モジュール
１２ 支持体
１３、５１ 分離膜ユニット
１５ 散気手段
１７、５３ ガイドレール（ガイド手段）
１８ 整流板
３０、３００ 反応槽（処理槽）
３０ａ 底面

Claims (6)

1. 被処理水を貯留する処理槽内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する分離膜モジュールと、該分離膜モジュールを支持する支持体とを備えた分離膜ユニットと、
   前記分離膜モジュールの下方に配置される散気手段と、
   前記分離膜ユニットの側方に、前記処理槽の底面に接触することなく配置される整流板とを有し、
   前記分離膜ユニットは、前記整流板に対し、独立して引き上げ可能とされていることを特徴とする浸漬型膜分離装置。
2. 前記分離膜モジュールが、中空糸膜モジュールであることを特徴とする請求項１に記載の浸漬型膜分離装置。
3. 前記散気手段が、前記分離膜ユニットに支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の浸漬型膜分離装置。
4. 前記処理槽内に、前記分離膜ユニットを所定の位置に誘導するガイド手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浸漬型膜分離装置。
5. 前記整流板が、前記ガイド手段によって支持されていることを特徴とする請求項４に記載の浸漬型膜分離装置。
6. 複数の前記分離膜ユニットが整流板を共用して浸漬設置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の浸漬型膜分離装置。

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